El desinfectante de bromo

Ámbitos de uso del bromo

El bromo puede utilizarse para la desinfección del agua de piscinas y torres de refrigeración. No se emplea para la desinfección del agua potable.

Características

El bromo es el único elemento no metálico líquido a temperatura ambiente, y uno de los dos únicos elementos de la tabla periódica que se encuentran en estado líquido en condiciones normales. Su punto de fusión es de 7,2 °C y el de ebullición de 58,8 °C (138 °F). En su forma pura, el elemento químico se presenta como una molécula diatómica, Br2. Es un líquido denso, móvil, de color rojizo-marrón, que se evapora fácilmente a temperatura y presión estándar, produciendo un vapor rojo (similar en color al dióxido de nitrógeno) con un fuerte olor desagradable parecido al del cloro. El bromo es un halógeno, menos reactivo que el cloro pero más que el yodo. Es ligeramente soluble en agua y muy soluble en disulfuro de carbono, alcoholes alifáticos (como el metanol) y ácido acético. Se combina fácilmente con muchos elementos y tiene una fuerte acción blanqueadora. Al igual que el cloro, también se utiliza en el mantenimiento de piscinas.

El bromo es un agente blanqueador. Es venenoso en forma líquida y su vapor es perjudicial para la piel, ojos y tracto respiratorio humanos, pudiendo causar quemaduras graves. Una concentración de 1 ppm puede provocar lagrimeo, y al inhalar concentraciones inferiores a 10 ppm, se produce tos e irritación de las vías respiratorias.

El bromo es un potente agente oxidante. Reacciona vigorosamente con metales, especialmente en presencia de agua, así como con la mayoría de compuestos orgánicos, particularmente bajo iluminación.

El bromo se disuelve fácilmente en agua (35 g por litro), disulfuro de carbono y otras soluciones orgánicas. Al añadirse al agua, forma ácido hipobromoso, un ácido débil que se disocia parcialmente generando iones de hidrógeno e hipobromito. La proporción entre ácido hipobromoso e iones hipobromito depende del pH del agua. Cuando el pH está entre 6,5 y 9, ambos pueden encontrarse en el agua.

Si el agua contiene nitrógeno amoniacal, se formarán bromaminas (NH2Br, NHBr2 y NHBr3). Para la desinfección, las bromaminas son tan efectivas como el ácido hipobromoso. Modificar el pH influye en la cantidad de mono-, di- y tribromamina que se genera.

Aplicaciones del bromo

En la industria se emplea una amplia variedad de compuestos organobromados. Algunos se preparan a partir de bromo y otros a partir de bromuro de hidrógeno, obtenido quemando hidrógeno en bromo.

La primera aplicación conocida de un producto que contenía bromo fue el color púrpura. Esta sustancia, producida por caracoles púrpura, era utilizada por los romanos para teñir sus ropas. Era una actividad muy exigente y solo los romanos más ricos podían adquirir estas prendas.

Hoy en día, el bromo tiene múltiples aplicaciones. En la industria y agricultura se usa a gran escala para producir sustancias que lo contienen. Antes se empleaba principalmente para fabricar dibromuro de etileno, componente de combustibles con plomo, pero debido a su impacto ambiental, este producto ya no se utiliza. El bromo se aplica en retardantes de llama bromados, medicamentos, fotografía, producción de petróleo, pinturas y pesticidas. En el tratamiento de aguas, se usa como alternativa al cloro para desinfectar piscinas y torres de refrigeración.

¿Se puede usar bromo para desinfectar piscinas?

Las sustancias bromadas son desinfectantes y pueden emplearse como alternativa al cloro. En piscinas, el bromo previene la formación y crecimiento de algas, bacterias y malos olores en el agua.

La bromo-cloro-dimetilhidantoína (BCDMH) es una sustancia orgánica que, tras la desinfección y oxidación, deja bromo libre. Al disolverse en agua, libera ácido hipobromoso e hipocloroso, que reaccionan con bromuros (Br–) produciendo más ácido hipobromoso. Por ello, el bromo puede actuar como desinfectante y agente oxidante. La concentración de BCDMH en agua no debe superar los 200 mg/L, para no alterar el equilibrio entre el desinfectante residual y la materia orgánica. Una ventaja de la BCDMH es que es inocua durante el almacenamiento, fácil de aplicar y solo ocasionalmente requiere ajuste de pH.

La BCDMH se suministra en tabletas o cartuchos, tiene larga vida útil y se disuelve lentamente. Otro sistema consiste en disolver sal de bromo (bromuro de sodio) en agua y activarla añadiendo un oxidante (hipoclorito u ozono). Primero se agrega la sal al agua y luego el oxidante para activar el bromo y formar ácido hipobromoso.

Durante la desinfección, el ácido hipobromoso se disocia en iones bromuro, que pueden reactivarse. El bromo reacciona con otras sustancias en el agua formando compuestos bromados, que son desinfectantes y no producen olores. No oxida amoníaco u otros compuestos nitrogenados, pero el ácido hipobromoso sí reacciona con la luz solar.

Con un pH entre 7 y 8,5, la dibromoamina es la forma más común de bromo. Es casi tan efectiva como el cloro libre para eliminar microorganismos, aunque suele disociarse rápidamente en iones bromuro, por lo que no permanece en el agua.

¿Se puede usar bromo para desinfectar agua potable?

El bromo libre (Br2) no se emplea en el tratamiento de agua potable, ya que reacciona demasiado rápido con sustancias orgánicas sin dejar residuos. Además, da al agua un desagradable sabor medicinal. Solo debe usarse en casos de emergencia.

¿Cuál es la eficiencia del bromo?

Las bromaminas formadas al añadir bromo a aguas ricas en amoníaco son tan efectivas como el cloro libre para eliminar microorganismos patógenos.

¿Qué efectos ambientales tiene el uso de bromo?

El bromo se usa como desinfectante por su acción nociva sobre microorganismos. Cuando entra en aguas superficiales, afecta negativamente a pulgas de agua, peces, langostas y algas.

Al desinfectar agua, las bromaminas y el ácido hipobromoso reaccionan con materia orgánica formando subproductos bromados que pueden ser perjudiciales para la salud humana.

¿Qué efectos tiene el bromo en la salud?

Concentraciones de alrededor de 0,5 mg/L en piscinas causan irritación ocular y de mucosas, además de molestias por olores. En la naturaleza, el bromo se encuentra en sustancias inorgánicas. Durante el siglo XX, se produjeron compuestos orgánicos de bromo para diversas aplicaciones. Estos no son naturales y dañan gravemente el medio ambiente. Los humanos pueden absorberlos por la piel, alimentos o inhalación. Se usan ampliamente como insecticidas. Son peligrosos para humanos y animales, afectando la tiroides, material genético y sistema nervioso.

Ventajas del uso de bromo

El bromo se disuelve en agua tres veces mejor que el cloro. No se requieren gases peligrosos para su producción. Su actividad en agua es breve al no unirse fuertemente, lo que reduce la concentración residual y evita necesidad de sustancias adicionales para eliminarlo.

Desventajas del uso de bromo

El bromo es muy reactivo. Para mantener una desinfección adecuada, se requieren cantidades elevadas. Reacciona agresivamente con metales y es corrosivo. Se deben tomar medidas de seguridad durante su transporte, almacenamiento y uso.